[发明专利]一种火电厂低品质煤冷态等离子点火方法

说明书

本发明公开了一种火电厂低品质煤冷态等离子点火方法，采用火电厂化水车间的废离子交换树脂，经预处理后掺入煤中混合磨粉得到混合燃料，再利用等离子煤粉点火燃烧器使用上述混合燃料进行电厂锅炉的冷态点火。在利用等离子煤粉点火器引燃混合燃料时，首先被引燃的是废离子交换树脂粉末，其受热后迅速分解、挥发分燃烧放出大量能量，进一步引燃随同进入的煤粉，扩大了点火初期的等离子点火能量，提高了点火成功率。本发明采用废离子交换树脂与煤粉掺烧点火，可提高煤粉燃烧率，改善着火情况，处理了火电厂化水工段产生的废离子交换树脂，实现危险废物的自产自处理，减少了环保审批环节，实现了危废利用，降低了等离子点火与危废处置成本。

技术领域

本发明涉及火力发电点火技术领域，尤其涉及一种火电厂低品质煤冷态等离子点火方法。

背景技术

火力发电一直在我国等能源结构中占据着主导地位，并将持续在未来的一段时间内占据主导地位，因此与火力发电相关的节能技术仍需不断发展。

同时，火力发电所需一项重要资源就是煤炭。低品质煤是指矿物、硫、水等杂质含量高的煤炭或煤炭分选产品,无论它是什么样的煤阶与煤种,都由于高含杂而导致利用效率低。因此,这部分资源的大规模提质利用具有重大意义。

等离子无油点火及稳燃技术，是一项火电厂煤粉锅炉点火过程中以煤代油的有效节能方法。在电厂锅炉投产调试、冷态启动等过程中，使用等离子煤粉点火技术可节约大量燃油，产生巨大的经济效益。目前等离子煤粉点火技术经过发展逐步趋于完善，并已适配我国较多的炉型，成为燃煤锅炉点火等常用火电厂节能技术。

目前，现有火电厂使用的等离子煤粉点火燃烧器一般由等离子引弧机构、喷口、风粉管、浓淡分离器以及主燃烧器等组成，并主要采用三级送粉扩大燃烧方式，其燃烧过程可分为三个区域,即点火燃烧区、混合燃烧区和强化燃烧区。在煤粉原料被送入等离子点火燃烧器后，先在等离子点火器的高温“火核”区域即点火燃烧区内点燃部分煤粉,随后将引燃的煤粉火焰引燃后续送入煤粉,并在混合燃烧区扩大燃烧并在最终在强化燃烧区实现输入煤粉的完全燃尽，从而实现点火和稳燃的目的。

在等离子点火时，虽然其核心温度高达10000k以上,但是随着距离等离子热核间距加大，温域急剧下降，造成等离子体的总体热能量不足，因此造成了等离子煤粉冷态点火初期的煤粉燃尽率较低，在使用过程中经常出现点火困难。虽然，目前的等离子点火器上应用了多级放大的原理，使系统的煤粉和送风配比以及风速都更加有利于点火的工况条件，以使得煤粉能够顺利的点燃并持续燃烧。但是，相关等离子煤粉点火技术目前在品质较优的优质烟煤应用情况较好，而在褐煤等低品质煤时，其仍需外部能源输入进行辅助，否则不易点燃。

目前，等离子煤粉点火相关技术的改进多在于等离子点火器结构上的优化，而相关燃料方面的改进和优化较少，如相关专利如CN201210304328.3也是在燃料方面进行了优化的同时对等离子炬也进行改进，少量利用了高热值的燃油并配合以纯氧助燃来增强等离子炬点火时能量，但这种方式仍然需要外部能源燃油的参与，并建立相配套的一系列设施，增加相应的工艺设备；同时需要对等离子炬进行一定的改造使之与其适配，在使用上具有一定的局限性。

综上我们可以看出，目前我国等离子煤粉点火技术适用广，节油效果显著，已取得巨大的经济效益。但仍存在着不适用低品质煤、点火时煤粉燃烧率低、总体点火初期能量不足，需要外部能源补充并增加相应的配套设施等相关问题。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种火电厂低品质煤冷态等离子点火方法，该方法利用火电厂化水车间产生的离子交换树脂，经过预处理后掺入低品质煤粉中，利用离子交换树脂挥发份高易于点燃的特点，利用快速燃烧后的离子交换树脂放出的能量，在等离子点火器放出能量加热低品质煤的同时，进一步对其进行加热。同时，还做到了火电厂废离子交换树脂的资源化利用，实现了变废为宝，降低了点火成本和危废的处理成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：